JP2012242770A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】補給容器を交換する際に現像剤補給口とその周辺に付着している現像剤を回収することで現像装置の外部に漏れるのを防止する現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置19は、現像剤補給口22cを開位置と閉位置とにスライド可能なシャッター部材33と、シャッター部材33の閉位置にて現像剤補給口22cの周囲をシールするとともに現像剤補給口22cに対向する補給開口32aを有して弾性変形可能に現像容器22に固着されるシール部材32と、を備える。シール部材32は、シャッター部材33の閉方向に対して補給開口32aの下流側に回収開口32b、32cを有し、シャッター部材33が閉方向に移動し回収開口32b、32cに対向するとき、回収開口32b、32cの上流側周辺が下流側周辺より大きく弾性変形するように構成される。
【選択図】図5

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に現像剤の追加補給が可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、画像形成装置は、像担持体である感光体上に形成した潜像をトナー像として可視化するために、現像装置により感光体にトナーを供給している。また、現像装置の現像容器内のトナーが消費された場合には、トナーカートリッジやトナーコンテナ等の補給容器を用いて現像容器内へトナーを供給することが行われている。補給容器が空になった場合には、トナーを収容した新たな補給容器と交換するが、補給容器を現像容器から取り外す際に、トナーの補給口とその周辺に付着しているトナーが現像装置の外部にこぼれて画像形成装置やそれを設置した床を汚すという不具合があった。
そこで、特許文献1の現像装置では、現像容器には円筒状のトナーカートリッジを脱着可能に支持するホルダーが形成され、また、トナーカートリッジ外周面のトナーの補給口の周囲に、弾性体で形成されたシール部材が固着され、シール部材がトナーカートリッジ外周面とホルダーの内周面との間をシールするように配置されている。トナーカートリッジをホルダーに挿入した後に回転させるときに、トナーカートリッジの補給口から飛散したトナーをシール部材でシールし、トナーカートリッジの外周面とホルダー内周面との間にトナーが侵入してトナーカートリッジの外周面に付着するのを防止している。
特開平5−181362号公報(段落[0016]、第3図)
しかしながら、上述した特許文献1では、トナーカートリッジの補給口から飛散したトナーはシール部材に付着し、トナーカートリッジをホルダーから取り外すときに、このシール部材に付着したトナーが現像装置の外部に漏れ画像形成装置やその周辺を汚すという不都合があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、補給容器を交換する際に現像剤補給口とその周辺に付着している現像剤を回収することで現像装置の外部に漏れるのを防止する現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために第1の発明は、現像剤を収容する現像容器に形成され現像剤を前記現像容器内に補給する現像剤補給口と、該現像剤補給口を開放する開位置と前記現像剤補給口を閉鎖する閉位置とにスライド可能なシャッター部材と、前記シャッター部材の閉位置にて前記現像剤補給口の周囲の前記現像容器の外側面と前記シャッター部材の内側面との間をシールするとともに前記現像剤補給口に対向する補給開口を有して弾性変形可能に前記現像容器に固着されるシール部材と、前記補給開口を介して現像剤を前記現像剤補給口から前記現像容器内に供給し前記現像容器に対して着脱可能な補給容器と、該補給容器の着脱動作によって前記シャッター部材を開閉方向に移動させる開閉機構と、を備える現像装置において、前記シール部材は、前記シャッター部材の閉方向に対して前記補給開口の下流側に回収開口を有し、前記シャッター部材が閉方向に移動し前記回収開口に対向するとき、前記回収開口の上流側周辺が下流側周辺より大きく弾性変形するように構成されることを特徴としている。
また、第2の発明では、上記の現像装置において、前記シール部材は前記シャッター部材の閉方向に長く延びて矩形状に形成され、前記回収開口は、前記閉方向に対して直角方向の開口幅が前記閉方向の上流側が下流側より大きいことを特徴としている。
また、第3の発明では、上記の現像装置において、前記回収開口は、前記閉方向の下流側に中心を有する扇形状に形成されることを特徴としている。
また、第4の発明では、上記の現像装置において、前記回収開口の外周端部は、開口側が下降するように傾斜して形成されることを特徴としている。
また、第5の発明では、上記の現像装置において、前記回収開口は、前記閉方向に複数個並設されることを特徴としている。
また、第6の発明では、上記の現像装置において、前記シール部材は、前記回収開口から前記閉方向の下流側に延びる平坦面が形成されることを特徴としている。
また、第7の発明では、上記の構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
第1の発明によれば、補給容器を現像容器から取り外すとき、補給容器を取り外す動作に連動し、シャッター部材が閉方向に移動する。シャッター部材の閉方向への移動にともなって、シャッター部材はシール部材の補給開口を閉じ、次に回収開口に対向する位置に至る。ここで、シール部材はシャッター部材と現像容器との間をシールしているために、シャッター部材は閉方向に移動するとシール部材に圧接し、シール部材上に付着した現像剤はシャッター部材によってシール部材上から剥ぎ取られる。剥ぎ取られた現像剤はシャッター部材によってシール部材上から回収開口に運ばれる。シャッター部材が回収開口に対向する位置では、回収開口の上流側周辺がその下流側周辺より大きく弾性変形するために、回収開口に運ばれた現像剤は回収開口内に回収され易くなる。従って、シール部材上に付着した現像剤を回収開口内に回収することで、現像装置の外部に現像剤が漏れるのを防止することができる。
本発明の実施形態である現像装置を備える画像形成装置の内部構成を示す概略断面図 実施形態である現像装置の外観を示す斜視図 実施形態である現像装置に用いられるトナーコンテナの外観を示す斜視図 実施形態である現像装置の現像部の外観を示す斜視図 実施形態であるシャッター部材を開いた状態における現像部の要部の外観を示す斜視図 実施形態であるシャッター部材の開位置から閉位置への移動状態を示す概略図
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
図1は、胴内排紙方式の画像形成装置の内部構成を示す概略断面図である。画像形成装置100の下部には、カセットタイプの用紙給紙部10が配設されている。用紙給紙部10は印刷前の用紙を収容している。用紙給紙部10に収容された用紙は、ピックアップローラー10dにより1枚ずつ繰り出され、繰り出された用紙は用紙搬送路11へと送り出される。
用紙搬送路11は、用紙給紙部10の右方にて上下方向に延設される。用紙給紙部10から送り出された用紙が、用紙搬送路11上方のレジストローラー対12に搬送される。レジストローラー対12は、用紙にトナー像を転写するタイミングと同期をとって画像形成部3に向けて用紙を送り出す。
画像形成装置100の上部には原稿読取装置6が配設され、原稿読取装置6の上面には、プラテン(原稿押さえ)29が設けられている。原稿のコピーを行う場合、プラテン29に載置された原稿が原稿読取装置6によって原稿の画像データが読み取られる。
画像形成装置100の略中央部には、画像形成部3が配設されている。画像形成部3は、像担持体である感光体5を備え、さらに感光体5の周辺にその回転方向(図中のA方向)に沿って順に、図示しない帯電部と、露光ユニット7と、現像装置19と、転写ローラー13と、図示しないクリーニング部及び除電部とを備える。
感光体5の表面が帯電部によって所定の極性および電位で一様に帯電されると、 露光ユニット7は原稿読取装置6によって読み取られた原稿の画像データに基づいて感光体5上に原稿画像の静電潜像を形成する。
現像装置19は、帯電したトナー(現像剤)を感光体5の表面に供給し、感光体5上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部8と、現像部8へトナーを供給するトナーコンテナ9とを備える。
現像部8は、トナーを撹拌、搬送する撹拌部材23、24と、撹拌部材24から供給されたトナーを表面に担持し感光体5にトナーを供給する現像ローラー27と、現像ローラー27の表面に担持されたトナーを所定の層厚に規制する規制部材28と、を備える。現像ローラー27の回転により、トナーが感光体5に向けて搬送され、現像ローラー27にバイアスが印加されることにより、現像ローラー27上のトナーは感光体5に供給され、感光体5上の静電潜像はトナー像に現像される。
トナーコンテナ9は、新たなトナーを現像部8に供給するものであり現像部8の上部に設けられる。トナーコンテナ9の容器内には撹拌スクリュー51〜53が設けられ、撹拌スクリュー51〜53が回転し、容器内のトナーが撹拌、搬送され、搬送されたトナーは、トナーコンテナ9から現像部8に供給される。
感光体5上のトナー像は転写ローラー13によって用紙上に転写される。トナー像が転写された用紙は、用紙搬送路11の上方に配設される定着部14へと搬送される。用紙にトナー像が転写された後、感光体5の表面に残留するトナーがクリーニング部によってクリーニングされて回収され、さらに除電部によって感光体5の表面の残留電荷が除去される。
定着部14は、熱源を内蔵する定着ローラー14aと加圧ローラー14bとを有し、トナー像が転写された用紙を定着ローラー14a及び加圧ローラー14bによって加圧加熱し、用紙上のトナー像を溶融定着させる。トナー像が定着された用紙は、用紙搬送路11において左上方に搬送され排出ローラー対20によって排出部である胴内排紙部17に排出される。
図2は、上記画像形成装置100に用いられる現像装置19の外観を示す斜視図である。現像装置19は、前述のように現像部8とトナーコンテナ9とを備える。
現像部8は、トナーを収容し、現像ローラー27と撹拌部材23、24(図1参照)を回転可能に支持する現像容器22を有する。現像容器22にはトナーコンテナ9が着脱可能に支持される。
トナーコンテナ9は、現像部8に供給するトナーを収容し、撹拌スクリュー51〜53(図1参照)を回転可能に支持する補給容器54を有する。
補給容器54には、トナーを容器内部に充填するため着脱可能なキャップ55が装着され、また、撹拌スクリュー51〜53を回転させる駆動軸59が設けられる。駆動軸59は、補給容器54の後壁部に回転可能に設けられ、トナーコンテナ9が現像部8に取り付けられると、現像部8に設けた原動軸31に係合する。原動軸31は、現像ローラー27の回転に同期して回転し、原動軸31の回転によって駆動軸59が回転させられると、撹拌スクリュー51〜53が回転し、補給容器54内のトナーが撹拌、搬送される。
トナーコンテナ9は、図2の矢印B方向に移動させると現像部8に取り付けられ、図2の矢印C方向に移動させると現像部8から取り外される。
図3は、トナーコンテナ9を現像部8から取り外した状態を下方から見た外観斜視図である。トナーコンテナ9には、コンテナシャッター部材56が設けられる。コンテナシャッター部材56は、トナーコンテナ9から現像容器22にトナーを供給するコンテナ開口を開閉するものである。トナーコンテナ9を現像部8から取り外した状態では、コンテナシャッター部材56はコンテナ開口を閉じる。一方、トナーコンテナ9を現像部8に取り付けた状態では、コンテナシャッター部材56はコンテナ開口を開き、トナーコンテナ9から現像部8にトナーの供給を可能とする。
コンテナシャッター部材56は、補給容器54と、補給容器54の下面に取り付けられる取り付け板57との間で矢印B、C方向に移動可能に支持されている。コンテナシャッター部材56と取り付け板57には図示しないバネ部材が設けられ、コンテナシャッター部材56は、バネ部材によってトナーコンテナ9のコンテナ開口を閉じた状態に保持する。従って、トナーコンテナ9を現像部8から取り外した状態では、補給容器54内のトナーが外部に漏れることはない。
図4、図5は、現像部8の外観を示す斜視図である。図4は、トナーコンテナ9を取り外した状態の現像部8を示す斜視図であり、図5は、トナーコンテナ9を取り付けた状態における現像部8の要部を示す斜視図である。尚、図5では、シャッター部材33及びシール部材32の説明の便宜上トナーコンテナ9を省略している。
図4に示すように現像容器22は、現像部8に取り付けられたトナーコンテナ9が対面する上面部22eを有し、また、矢印B方向の奥側には立ち壁22fを有する。立ち壁22fには原動軸31が配設される。
現像容器22の上面部22eには、現像容器22に形成された現像剤補給口22c(図5参照)を開閉するシャッター部材33が矢印B、C方向に移動可能に設けられる。上面部22eの一方の側面には、矢印B、C方向に延びるガイド溝22aが形成され、上面部22eの他方の側面には、上方に延びる係止突起22b及び複数のガイド突起22gが設けられる。
シャッター部材33は矢印B、C方向に長く延びて形成されるとともに、その一方の側面では下側に屈曲し、その他方の側面では上側に屈曲した板状に形成される。下側及び上側の屈曲部が夫々ガイド溝22a及びガイド突起22gに係合することによって、シャッター部材33は矢印B、C方向に移動可能に支持される。シャッター部材33と現像容器22には図示しないバネ部材が設けられ、シャッター部材33は、バネ部材によって現像容器22の係止突起22bに当接する方向に付勢される。シャッター部材33が係止突起22bに当接しているときには、現像剤補給口22c(図5参照)はシャッター部材33によって閉じられている。シャッター部材33が現像剤補給口22cを閉じている時には、トナーコンテナ9は現像部8に取り付けられていない。
トナーコンテナ9を現像部8に取り付けるために、トナーコンテナ9を矢印B方向に作動させると、トナーコンテナ9の取り付け動作によって、シャッター部材33は矢印B方向に移動し、現像剤補給口22cが開く(図5参照)。これによって、トナーがトナーコンテナ9から現像部8に供給可能となる。一方、図5において、トナーコンテナ9を現像部8から取り外すためにトナーコンテナ9を矢印C方向に作動させると、トナーコンテナ9の取り外し動作によって、シャッター部材33は矢印C方向に移動し、現像剤補給口22cが閉じる(図4の状態)。尚、トナーコンテナ9の着脱動作によるシャッター部材33の開閉移動ついては、後で詳しく説明する。
現像容器22の上面部22eとシャッター部材33との間には、シール部材32が配設される。シール部材32は、スポンジ状のゴムやプラスチック、或いは合成繊維のフェルト等の弾性変形可能な部材で構成され、現像容器22の上面部22eに接着剤等によって固着される。シャッター部材33の開閉移動にともなって、シャッター部材33がシール部材32に対向すると、シール部材32はシャッター部材33に圧接して弾性変形し、シール部材32の上面とシャッター部材33の下面との間が密封される。
図5に示すように、シール部材32は、シャッター部材33の開閉方向(B、C方向)に長く延びて矩形状に形成される。また、シール部材32は、現像容器22の現像剤補給口22cに対向して補給開口32aを有する。補給開口32aは、現像剤補給口22cに対して略同等以下の大きさにて六角形状に形成される。尚、補給開口32aの形状は四角形や丸形等であってもよい。シャッター部材33が開方向(矢印B方向)に移動し、現像剤補給口22cが開き、また、コンテナシャッター部材56(図3参照)がコンテナ開口を開いているときには、補給容器54(図3参照)のトナーが補給開口32aを介して現像剤補給口22cから現像容器22内に供給される。
シール部材32はさらに複数の回収開口32b、32cを有する。回収開口32b、32cは補給開口32aの近傍に形成され、シャッター部材33の閉方向(C方向)に対して補給開口32aの下流側に並べて配置される。トナーコンテナ9の交換時にトナーコンテナ9のコンテナ開口や、現像容器22の現像剤補給口22cからトナーが飛散し、飛散したトナーがシール部材32に付着することがあるが、回収開口32b、32cはシール部材32に付着したトナーを回収するものである。
即ち、トナーコンテナ9を現像部8から取り外すとき、トナーコンテナ9を取り外す動作に連動して、シャッター部材33が閉方向(C方向)に移動する。シャッター部材33の閉方向(C方向)への移動にともなって、シャッター部材33はシール部材32の補給開口32aを閉じ、次に回収開口32bに対向する位置に至る。シール部材32はシャッター部材33と現像容器22の上面部22eとの間をシールしているために、シャッター部材33は、シール部材32に圧接しシール部材32を弾性変形させる。このために、シャッター部材33が閉方向(C方向)に移動にすると、シール部材32上に付着したトナーがシール部材32から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーがシャッター部材33によってシール部材32上を回収開口32bに運ばれ、シール部材32上に付着したトナーが回収開口32bに回収される。
更に、シャッター部材33が回収開口32cに対向する位置に至ると、回収開口32bに回収されずにシール部材32上に残存するトナーがシャッター部材33によってシール部材32上を回収開口32cに運ばれ、回収開口32cに回収される。
回収開口32b、32cは、シャッター部材33の閉方向(C方向)の下流側に中心を有する扇形状に形成される。この構成によって、シャッター部材33が回収開口32b32cに対向する位置では、回収開口32b、32cの上流側周辺がその下流側周辺より大きく弾性変形するために、シール部材32上に付着したトナーは回収開口32b、32c内に一層回収され易くなる。尚、回収開口32b、32cが扇形状である構成に限らず、回収開口32b、32cの上流側周辺が下流側周辺より弾性変形するように構成されるのならば、回収開口32b、32cは、上流側の幅が大きい三角形状や台形状等でもよい。また、回収開口32b、32cは、その上流側及び下流側において例えばスポンジ状のプラスチックの密度を異ならせ、回収開口32b、32cの上流側周辺を下流側周辺より弾性変形しやすくしてもよい。さらに、回収開口は一つであってもよく、或いは三つ以上でもよく、シャッター部材33の閉方向に複数個並設しておくと、シール部材32上のトナーは順次回収開口に回収され、トナーが現像装置19の外部に一層漏れ難くなる。
回収開口32b、32cの外周端部は、開口側が例えば45度だけ下降するように傾斜して形成される。この構成によって、シール部材32上に付着したトナーは、外周端部の傾斜面から回収開口32b、32c内に回収され易くなる。
シール部材32には、回収開口32b、32cが補給開口32aの近傍に形成され、回収開口32cの閉方向の下流側には平坦面32dが延びて形成される。この構成によって、回収開口32b、32c内に回収されずにシール部材32上にトナーが残存する場合には、シール部材32上に残存するトナーは、シャッター部材33が閉方向に移動しても、シール部材32の平坦面32dに残存するために、トナーコンテナ9を現像部8から取り外しても現像装置19の外部に飛散することがない。
図6はシャッター部材33の開位置から閉位置への移動状態を示す概略図である。図6(a)はトナーコンテナ9を現像部8に取り付けた状態、つまりシャッター部材33が開位置にある状態であり、図6(c)はトナーコンテナ9を現像部8から取り外した状態、つまりシャッター部材33が閉位置にある状態であり、図6(b)は、シャッター部材33の開位置と閉位置の途中の移動状態を示す。
図6(a)に示すように、シャッター部材33が開位置にある場合、補給容器54(トナーコンテナ9)に形成されたコンテナ開口54aと、取り付け板57に形成された取り付け板開口57a、及びコンテナシャッター部材56に形成されたシャッター開口56aは、現像容器22の現像剤補給口22c及びシール部材32の補給開口32aに対向する位置にあり、補給容器54内のトナーが現像容器22に供給することができる。この状態では、取り付け板57の下面がシール部材32に圧接し、シール部材32と取り付け板57によって、現像剤補給口22cがシールされる。また、この状態では、コンテナシャッター部材56はバネ部材58に付勢され現像容器22の係止面22dに当接している。また、シャッター部材33は、バネ部材34の付勢力に抗して、取り付け板57に傾斜状に設けた当接面57bに開方向に押し付けられている。このバネ部材34及び当接面57bは、シャッター部材33を開閉方向に作動させる開閉機構を構成する。
補給容器54をシャッター部材33の閉方向(C方向)に移動させると、シャッター部材33は、バネ部材34の付勢力によって閉方向(C方向)に作動する。コンテナシャッター部材56は現像容器22の係止面22dに当接した状態にある。 図6(b)に示す位置まで補給容器54が移動すると、コンテナシャッター部材56は取り付け板57のもう一方の当接面57cに当接する。この状態では、コンテナシャッター部材56は補給容器54のコンテナ開口54aを閉じる。これ以降の補給容器54の移動では、コンテナシャッター部材56は、バネ部材58の付勢力によって、取り付け板57の当接面57cに当接した状態にあり、補給容器54のコンテナ開口54aはコンテナシャッター部材56によって閉じられている。
図6(b)から図6(c)に補給容器54を移動させると、シャッター部材33は、バネ部材34の付勢力によって閉方向(C方向)に作動しシール部材32に圧接し、シール部材32の補給開口32a、回収開口32b、32cと順次対向する。シャッター部材33がシール部材32に圧接しながら移動することで、補給容器54を取り外すときにシール部材32上に付着したトナーは回収開口32b、32cに回収される。
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、現像剤の追加補給が可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
8 現像部
9 トナーコンテナ
19 現像装置
22 現像容器
22a ガイド溝
22b 係止突起
22c 現像剤補給口
22d 係止面
22e 上面部
22f 立ち壁
22g ガイド突起
23、24 撹拌部材
27 現像ローラー
28 規制部材
31 原動軸
32 シール部材
32a 補給開口
32b、32c 回収開口
32d 平坦面
33 シャッター部材
34 バネ部材(開閉機構)
51〜53 撹拌スクリュー
54 補給容器
54a コンテナ開口
55 キャップ
56 コンテナシャッター部材
56a シャッター開口
57 取り付け板
57a 取り付け板開口
57b 当接面(開閉機構)
57c 当接面
58 バネ部材
59 駆動軸
100 画像形成装置

Claims (7)

  1. 現像剤を収容する現像容器に形成され現像剤を前記現像容器内に補給する現像剤補給口と、
    該現像剤補給口を開放する開位置と前記現像剤補給口を閉鎖する閉位置とにスライド可能なシャッター部材と、
    前記シャッター部材の閉位置にて前記現像剤補給口の周囲の前記現像容器の外側面と前記シャッター部材の内側面との間をシールするとともに前記現像剤補給口に対向する補給開口を有して弾性変形可能に前記現像容器に固着されるシール部材と、
    前記補給開口を介して現像剤を前記現像剤補給口から前記現像容器内に供給し前記現像容器に対して着脱可能な補給容器と、
    該補給容器の着脱動作によって前記シャッター部材を開閉方向に移動させる開閉機構と、を備える現像装置において、
    前記シール部材は、前記シャッター部材の閉方向に対して前記補給開口の下流側に回収開口を有し、前記シャッター部材が閉方向に移動し前記回収開口に対向するとき、前記回収開口の上流側周辺が下流側周辺より大きく弾性変形するように構成されることを特徴とする現像装置。
  2. 前記シール部材は前記シャッター部材の閉方向に長く延びて矩形状に形成され、前記回収開口は、前記閉方向に対して直角方向の開口幅が前記閉方向の上流側が下流側より大きいことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記回収開口は、前記閉方向の下流側に中心を有する扇形状に形成されることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記回収開口の外周端部は、開口側が下降するように傾斜して形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の現像装置。
  5. 前記回収開口は、前記閉方向に複数個並設されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置。
  6. 前記シール部材は、前記回収開口から前記閉方向の下流側に延びる平坦面が形成されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015132683A (ja) * 2014-01-10 2015-07-23 株式会社リコー トナー補給装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2016038489A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー補給装置およびこれを備える画像形成装置

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